تهيه و مشخصه‌يابي حسگر پيزوالكتريك بر پايۀ نانوكامپوزيت الكتروريسي-شده PVDF/CNT

Preparation and characterization of piezoelectric sensor based on the electrospun PVDF/CNT nanocomposite

در اين مقاله تأثير آرايش‌يافتگي نانوالياف و درصد محتوي نانولوله كربني چندديواره (MWCNT) بر ميزان تشكيل فاز ???? و تأثير آن بر ويژگي هاي مكانيكي و پيزوالكتريكي بررسي شده است. نمونه ها با 18% غلظت وزني PVDF و درصدهاي وزني مختلف MWCNT به صورت آرايش يافته و تصادفي به روش الكتروريسي تهيه شدند. آزمون هايSEM ، XRD و FT-IR، كشش محوري و پيزوالكتريك جهت بررسي خواص مكانيكي و ميزان حساسيت نانوكامپوزيت هاي تهيه شده صورت گرفت. نتايج نشان داد، بيشترين ولتاژ خروجي در نمونه هاي تصادفي 93/3 ميلي ولت و در نمونه -هاي آرايش يافته 9/4 ميلي ولت با 05/0% وزني MWCNT به ‌دست آمد. همچنين از نظر خواص مكانيكي نمونه هاي %0.05-R-2 و %0.05-A-6 رفتار مكانيكي بهبوديافته تري داشته اند. نمودارهاي درصد تشكيل فاز????-wt MWCNT% و حساسيت- درصد وزنيMWCNT، رابطه اي تقريباً خطي ميان درصد فاز???? تشكيل شده و ميزان حساسيت نشان دادند.

In this article, the effect of nanofiber orientation and the percentage of multi-walled carbon nanotube (MWCNT) content on the formation of ???? phase and consequently its effect on the mechanical and piezoelectric properties has been investigated. The samples were prepared by 18% PVDF with different percentages of MWCNT in aligned and random orientations. SEM, XRD and FT-IR, axial tension and piezoelectric tests were conducted to check the mechanical properties and sensitivity of the prepared nanocomposite sensors. The results showed that the maximum output voltage among samples with random orientations was 3.93 mV and in the case of aligned ones was 4.9 mV, both with 0.05% MWCNT. These samples also showed better mechanical properties. Moreover, it was found that there is almost a linear relationship between the percentage of ???? phase formed and the degree of sensitivity.